一种铁路列车控制设备动态监测系统的制作方法

本发明涉及列车自动防护系统技术领域，更具体的涉及一种铁路列车控制设备动态监测系统。

背景技术：

现代铁路列车控制系统中，列车控制设备(即列控设备)是列控系统的重要组成部分，为确保列车运行安全，对列控设备进行动态监测尤为重要。

目前，对列控设备的动态监测主要是获取实时、可靠的列控设备运行状态监测数据，并对监测数据进行统计分析，提高列控设备维护水平，为今后列车运行动态监测提供依据；其中，监测数据通常是与经验数据或历史数据对比，从而判断列控设备是否发生故障，由于经验数据或历史数据不能随列车运行环境或运行条件的变化而变化，因此导致列车故障判断不准确。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种铁路列车控制设备动态监测系统，用以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明实施例提供一种铁路列车控制设备动态监测系统，包括：车载监测设备、地面模拟设备和地面服务器；

所述车载监测设备包括：车载设备接口和监测终端，所述监测终端，用于对车载设备接口的数据进行采集，并将采集的实时监测数据通过gprs和/或wlan网络传输至所述地面服务器；

所述地面模拟设备，用于通过软件模拟车载主机应用环境、列车运营数据、电磁干扰数据和车载设备外接接口，获取车载设备外接接口的模拟输出数据，并将模拟输出数据传输至所述地面服务器；

所述地面服务器，用于将实时监测数据和模拟输出数据进行同步、解析、统计，并将同步、解析、统计后的数据进行实时对照显示。

进一步地，所述车载设备接口包括：车载atp接收模块、车载mvb接收模块、车载gps接收模块、车载cir接收模块、车载tcr接收模块、车载gsm-r/gprs收发模块，且所述车载atp接收模块、所述车载mvb接收模块、所述车载gps接收模块、所述车载cir接收模块、所述车载tcr接收模块、所述车载gsm-r/gprs收发模块均与所述监测终端电连接。

进一步地，所述地面模拟设备包括：车载主机应用环境获取模块、列车运营数据获取模块、电磁干扰数据获取模块和车载设备外接接口设定模块；

所述车载主机应用环境获取模块，用于获取列车的轨道环境数据；

所述列车运营数据获取模块，用于获取与轨道环境数据对应的列车的运行速度数据，并根据实时天气信息调整运行速度数据；

所述电磁干扰数据获取模块，用于根据列车运行时的交变电流信息，从历史电磁干扰数据中选择对应的电磁干扰数据；

所述车载设备外接接口设定模块，用于将车载设备外接接口与所述车载设备接口的类型和通信协议设定一致。

进一步地，所述电磁干扰数据获取模块包括：历史电磁干扰数据获取单元，所述历史电磁干扰数据获取单元，用于通过交变电流传感器、交变电场传感器和交变磁场传感器感测交变电流、交变电场和交变磁场产生的射频电信号，并将频谱分析后的射频电信号作为历史电磁干扰数据；其中，所述交变电流与所述交变电场和所述交变磁场有对应关系。

进一步地，所述地面模拟设备还包括：功能测试按钮。

进一步地，所述地面服务器包括：同步模块、解析模块、统计模块和实时对照显示模块；

所述同步模块，用于根据实时监测数据传输包传输起始时间，获取对应起始时间的模拟输出数据传输包；

所述解析模块，用于按照通信协议分别解析实时监测数据和模拟输出数据；

所述统计模块，用于根据车载设备接口类型对解析后的实时监测数据和模拟输出数据进行分类统计；

所述实时对照显示模块，用于对分类统计后的实时监测数据和模拟输出数据进行实时对照显示。

进一步地，所述地面服务器还包括：储存模块，所述储存模块用于储存实时监测数据和模拟输出数据的储存模块。

本发明实施例提供一种铁路列车控制设备动态监测系统，与现有技术相比，其有益效果如下：

本发明通过对车载设备接口的数据进行采集，获得实时监测的列控设备的动态监测数据，通过模拟车载主机应用环境、列车运营数据和电磁干扰数据，获得车载设备外接接口的模拟输出数据，并将实时监测数据和模拟输出数据进行同步、解析、统计，并将同步、解析、统计后的数据进行实时对照显示，由于模拟输出数据是实时可调整数据，其与列车运行环境或运行条件密切相关，因此能够准确对列车故障进行判断。进一步地，最终对照显示的数据按照各车载设备接口的类型进行对照显示，因此可以更加准确地判断列车故障点。进一步地，由于列控设备的组成复杂、设备密度大、线缆密集，因此电磁干扰对列车控制设备动态监测的影响不可忽视，本发明将电磁干扰数据加入模拟输入中，使得模拟输出数据更加可靠，与实时列车运行状态更加接近，从而使列车故障更加准确可靠。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种铁路列车控制设备动态监测系统整体原理框图；

图2为本发明实施例提供的车载监测设备内部原理框图；

图3为本发明实施例提供的地面模拟设备内部原理框图；

图4为本发明实施例提供的地面服务器内部原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1～4，本发明实施例提供一种铁路列车控制设备动态监测系统，该系统包括：车载监测设备1、地面模拟设备2和地面服务器3。

具体地，车载监测设备1包括：车载设备接口11和监测终端12，监测终端12，用于对车载设备接口11的数据进行采集，并将采集的实时监测数据通过gprs和/或wlan网络传输至地面服务器3；地面模拟设备2，用于通过软件模拟车载主机应用环境、列车运营数据、电磁干扰数据和车载设备外接接口，获取车载设备外接接口的模拟输出数据，并将模拟输出数据传输至地面服务器3；地面服务器3，用于将实时监测数据和模拟输出数据进行同步、解析、统计，并将同步、解析、统计后的数据进行实时对照显示。

上述技术方案，本发明通过对车载设备接口的数据进行采集，获得实时监测的列控设备的动态监测数据，通过模拟车载主机应用环境、列车运营数据和电磁干扰数据，获得车载设备外接接口的模拟输出数据，并将实时监测数据和模拟输出数据进行同步、解析、统计，并将同步、解析、统计后的数据进行实时对照显示，由于模拟输出数据是实时可调整数据，其与列车运行环境或运行条件密切相关，因此能够准确对列车故障进行判断。

进一步地，车载设备接口11包括：车载atp接收模块、车载mvb接收模块、车载gps接收模块、车载cir接收模块、车载tcr接收模块、车载gsm-r/gprs收发模块，且车载atp接收模块、车载mvb接收模块、车载gps接收模块、车载cir接收模块、车载tcr接收模块、车载gsm-r/gprs收发模块均与监测终端12电连接。其中，采集的数据是各列控设备输出接口的数据，为准确判断列车运行故障点提供了条件。

另外，atp接收模块用于接收atp系统中车载设备的信息；车载mvb接收模块用于接收mvb总线上列控车载设备与jru的数据；车载gps接收模块用于接收列车的定位信息；车载cir接收模块用于接收车载cir设备输出的信息；车载tcr接收模块用于接收读取轨道电路信息码。

进一步地，地面模拟设备2包括：车载主机应用环境获取模块21、列车运营数据获取模块22、电磁干扰数据获取模块23、车载设备外接接口设定模块24和功能测试按钮25。

其中，车载主机应用环境获取模块21，用于获取列车的轨道环境数据(即预先获取本次列车运行轨道的尺寸、承压能力、途径地理环境等)；列车运营数据获取模块22，用于获取与轨道环境数据对应的列车的运行速度数据，并根据实时天气信息调整运行速度数据(可以根据网络天气预报实时获取天气信息)；电磁干扰数据获取模块23，用于根据列车运行时的交变电流信息，从历史电磁干扰数据中选择对应的电磁干扰数据(即可以通过远程单线传输交变电流信息和电压信息，从而可以方便地从不同交变电流信息和电压信息构成的历史电磁干扰数据中选择对应的电磁干扰数据)；车载设备外接接口设定模块24，用于将车载设备外接接口与车载设备接口11的类型和通信协议设定一致。

进一步地，电磁干扰数据获取模块23包括：历史电磁干扰数据获取单元231，历史电磁干扰数据获取单元231，用于通过交变电流传感器、交变电场传感器和交变磁场传感器感测交变电流、交变电场和交变磁场产生的射频电信号，并将频谱分析后的射频电信号作为历史电磁干扰数据；其中，交变电流与交变电场和交变磁场有对应关系(即由于列车的电路布线固定，当交变电流信息和电压信息确定时，电磁干扰数据可以确定)。

实际使用时，交变电流的传感器安装于接入车载列控设备的信号电缆的末端，交变电场传感器安装于列车的顶部，交变磁场传感器安装于列车底部的设备舱内。

对于上述技术方案，由于列控设备的组成复杂、设备密度大、线缆密集，因此电磁干扰对列车控制设备动态监测的影响不可忽视，本发明将电磁干扰数据加入模拟输入中，使得模拟输出数据更加可靠，与实时列车运行状态更加接近，从而使列车故障更加准确可靠。

进一步地，地面服务器3包括：同步模块31、解析模块32、统计模块33、实时对照显示模块34和储存模块35。

其中，同步模块31，用于根据实时监测数据传输包传输起始时间，获取对应起始时间的模拟输出数据传输包；解析模块32，用于按照通信协议分别解析实时监测数据和模拟输出数据；统计模块33，用于根据车载设备接口类型对解析后的实时监测数据和模拟输出数据进行分类统计；实时对照显示模块34，用于对分类统计后的实时监测数据和模拟输出数据进行实时对照显示；储存模块35，用于储存实时监测数据和模拟输出数据的储存模块35。

本发明中最终对照显示的数据按照各车载设备接口的类型进行对照显示，因此可以更加准确地判断列车故障点。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。